[发明专利]一种动力电池峰值功率在线估计方法

说明书

本发明公开了一种动力电池峰值功率在线估计方法，该方法利用HPPC测试实验获取电池的一阶RC等效电路模型参数，作为初始值；根据获取的模型参数，计算电流限制、电压限制和SOC限制三者限制条件中，两两限制条件之间的分界点，得出每个限制条件起作用的SOC区间；利用DEKF算法在线估计电池的模型参数和SOC，根据步骤2中限制条件区间，得出起作用的限制条件，计算峰值功率。本发明可简化峰值功率计算，并实时更新模型状态和参数，提高峰值功率计算的速度和精度。

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，特别是一种动力电池峰值功率在线估计方法。

背景技术

电池储能广泛应用于储能系统中，对于一个储能系统而言确定能够承载多大的负载是极其重要的。

电池能够直接测量到的只有电压、电流和温度。因此，为了能够确定电池的承载能力，需要对电池的峰值功率进行实时的估计，以确保储能系统能够承受住负载，保证系统的正常运行。现有的峰值功率估计方法直接计算电压、电流和SOC三者共同限制下的最小峰值电流，而实际情况下这三个限制条件并不会都起作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池峰值功率在线估计方法，简化峰值功率估计计算，提前计算限制条件起作用的区间，根据电池状态所处的区间，计算对应限制条件下的峰值电流，解决现有的单体电池对负载的承受能力的估计问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种动力电池峰值功率在线估计方法，包括以下步骤：

步骤1，利用HPPC测试实验获取电池的一阶RC等效电路模型参数，作为初始值；

步骤2，根据获取的模型参数，计算电流限制、电压限制和SOC限制三者限制条件中，两两限制条件之间的分界点，得出每个限制条件起作用的SOC区间；

步骤3，利用DEKF算法在线估计电池的模型参数和SOC，根据步骤二中限制条件区间，得出起作用的限制条件，计算峰值功率。

进一步的，所述步骤1中，电池一阶RC等效电路模型包括：

式中，V_p为电池极化电压，R_o为电池欧姆内阻，R_P为电池极化内阻，C_P为电池极化电容，I为电池工作电流，OCV为电池的开路电压，V_t为电池端电压；

将公式(1)离散化得到方程组为：

式中t_s为采样时间。

进一步的，所述步骤1中，HPPC测试实验获取电路模型参数的方法为：

HPPC测试实验通过对电池两端施加短暂的电流脉冲，根据电池端电压的变化特征，结合电池一阶RC等效电路模型，获得电池当前SOC下的欧姆内阻、极化内阻和极化电容。

进一步的，所述步骤2中，每个限制条件起作用的SOC区间的计算过程包括：

步骤21、SOC限制下的峰值电流包括：

式中为SOC限制下的放电峰值电流，为SOC限制下的充电峰值电流，C_n为电池的额定容量，SOC(k)为k时刻电池的SOC，SOC_max和SOC_min分别为设定下电池SOC的最大值和最小值，η为库伦效率，L为周期数；

步骤22、计算电压限制下的峰值电流：